[发明专利]优化浅槽隔离刻蚀工艺的方法有效
申请号: | 201210501020.8 | 申请日: | 2012-11-29 |
公开(公告)号: | CN102983096A | 公开(公告)日: | 2013-03-20 |
发明(设计)人: | 许进;王国兵;唐在峰;吕煜坤;张旭昇 | 申请(专利权)人: | 上海华力微电子有限公司 |
主分类号: | H01L21/762 | 分类号: | H01L21/762 |
代理公司: | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人: | 陆花 |
地址: | 201203 上海市浦*** | 国省代码: | 上海;31 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 优化 隔离 刻蚀 工艺 方法 | ||
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种优化浅槽隔离刻蚀工艺的方法
背景技术
随着半导体器件关键尺寸的减小,浅槽隔离的形貌对器件的电性影响越来越敏感,尤其当浅槽隔离形貌中底部和顶部拐角不够圆化时,很容易出现漏电现象,最终导致器件失效,而且圆化程度对器件的电性有着重要影响。
在65nm及以下的工艺技术中,为提高电路性能,获得更高的器件密度,使用和发展了浅槽隔离技术,沟槽的深度和形貌对器件有着以下极其重要的影响:
1)随着半导体器件关键尺寸的减小,浅槽隔离的形貌对器件的电性影响越来越敏感,尤其当浅槽隔离形貌中底部和顶部拐角不够圆化时,很容易出现漏电现象,甚至能导致器件击穿(punch through),最终导致器件失效,而且圆化程度对器件的电性有着重要影响,其中,顶部拐角ɑ如图1所示,器件击穿电压与顶部拐角圆化弧度之间的关系如图2所示;
2)沟槽的形貌(角度,侧壁光滑度,底部的圆滑度等等)对后续工艺以致最终的器件影响很大。
然而,在浅槽隔离工艺技术日趋成熟的同时存在着以下的一些问题:
1)产品刻蚀的过程中,由于刻蚀腔体的氛围,参数的漂移等不确定因素的改变,容易造成沟槽的顶部圆化的弧度远离设定的规格。目前,在线是无法测量圆化程度,只能在产品最后电性测试时才能发现,从而导致在线的大批制品的电性漂移,良率低下而无法弥补;
2)在已知制品电性漂移的情况下,由于以往没有监测浅槽隔离顶部圆化,在线调整没有依据,使得无法对程式进行精确快速调整,导致产品断线以致影响产能,给生产带来巨大的损失;
以往扫描电子显微镜是应用电子束在样品表面扫描激发二次电子成像的电子显微镜,存在只能量测线宽,无法测量浅槽隔离顶部弧度和角度的弊端,因而无法准确反馈实际信息。
而光学线宽测量仪,是通过分析吸收得到的从样品表面反射回来的光谱曲线所含的信息,以达到测量的目的。由于光学的特殊性质,其不仅可以测量样品的线宽,还可以测量膜厚和形貌等,对圆弧测量有十分强大的功能。
因此,如何优化浅槽隔离刻蚀工艺的方法,以精确控制在线制品的浅沟槽进行顶部圆化弧度和最终的电性成为目前业界亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种优化浅槽隔离刻蚀工艺的方法,以精确控制在线制品的浅沟槽进行顶部圆化弧度和最终的电性。
为解决上述问题,本发明提出一种优化浅槽隔离刻蚀工艺的方法,该方法包括如下步骤:
在对浅槽隔离进行顶部刻蚀时,调整刻蚀时间以获得不同刻蚀时间下的不同顶部圆化弧度形貌的浅沟槽;
对不同刻蚀时间下得到的不同顶部圆化弧度形貌的浅沟槽进行顶部圆化弧度测量,建立浅沟槽顶部圆化弧度与刻蚀时间之间的对应关系;
根据器件的电性规格与浅沟槽顶部圆化弧度之间的趋势,得到不同电性规格的器件实际对应的浅沟槽顶部圆化弧度;
根据不同电性规格的器件实际对应的浅沟槽顶部圆化弧度以及浅沟槽顶部圆化弧度与刻蚀时间之间的对应关系,计算并调节刻蚀时间,以精确控制并稳定器件的浅沟槽顶部圆化弧度。
可选的,所述顶部圆化弧度测量采用的是光学线宽测量仪。
可选的,所述电性规格指的是器件的击穿电压。
可选的,所述浅沟槽顶部圆化弧度与刻蚀时间之间的对应关系由以下公式定义:
T=b*H;
其中,T为刻蚀时间;H为浅沟槽顶部圆化弧度;b为计算系数。
可选的,所述器件的电性规格与浅沟槽顶部圆化弧度之间的趋势由以下公式定义:
H=a*W;
其中,H为浅沟槽顶部圆化弧度;W为器件的电性规格;a为计算系数。
与现有技术相比,本发明通过先调整刻蚀时间以获得不同刻蚀时间下的不同顶部圆化弧度形貌的浅沟槽,并进行顶部圆化弧度测量,建立浅沟槽顶部圆化弧度与刻蚀时间之间的对应关系;然后根据器件的电性规格与浅沟槽顶部圆化弧度之间的趋势,得到不同电性规格的器件实际对应的浅沟槽顶部圆化弧度;最后,根据不同电性规格的器件实际对应的浅沟槽顶部圆化弧度以及浅沟槽顶部圆化弧度与刻蚀时间之间的对应关系,计算并调节刻蚀时间,以精确控制并稳定器件的浅沟槽顶部圆化弧度。从而改变了以往只能粗略评估浅槽隔离顶部形貌的缺点,实现了精确控制在线制品的形貌和最终的电性,大大提高浅槽隔离开发效率和产品良率的方法。
附图说明
图1为浅沟槽顶部圆化弧度拐角的示意图;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海华力微电子有限公司,未经上海华力微电子有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201210501020.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。
- 同类专利
- 专利分类
H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造